docker-basics

Docker 基础 — 概念与基础

Docker 生态的第一入口。从零开始理解 Docker 概念、架构和基础操作。

适用场景

✅ 适用	❌ 跳过
刚接触 Docker，从头开始学习	已熟练掌握 Docker
需要了解容器与 VM 的区别	需要特定的 Dockerfile/CLI 命令 → docker-build / docker-run
首次设置 Docker	需要多容器编排 → docker-compose
评估是否采用 Docker	需要安全扫描 → docker-security

核心概念

概念	定义	类比
Image	包含应用和依赖项的只读模板	类定义
Container	可运行的 Image 实例	对象实例
Registry	用于存储和共享 Image 的仓库	应用商店
Docker Engine	用于构建和运行容器的运行时	JVM / Python 解释器

容器与 VM 的区别

方面	容器	VM
隔离	进程级（共享主机内核）	硬件级（完整操作系统）
启动	秒级	分钟级
大小	MB	GB
密度	每台主机数十个	每台主机几个
使用场景	微服务、CI/CD、开发环境	遗留应用、多操作系统、强隔离

Docker 架构

┌─────────────────────────────┐
│         Docker CLI           │  ← docker build/run/push...
├─────────────────────────────┤
│       Docker Daemon          │  ← dockerd: manages images, containers, networks, volumes
├─────────────────────────────┤
│       containerd             │  ← container runtime supervisor
├─────────────────────────────┤
│        runc                  │  ← OCI runtime (actually runs containers)
└─────────────────────────────┘
         │
    ┌────┴────┐
    ▼         ▼
 Registry   Host OS
 (Docker    (Linux kernel:
  Hub)       namespaces, cgroups)

快速入门

# Verify installation
docker --version
docker run hello-world

# Pull and run your first container
docker pull nginx:alpine
docker run -d -p 8080:80 --name my-nginx nginx:alpine

# Check it's running
curl localhost:8080
docker ps
docker stop my-nginx

Docker 对象模型

docker run → Container (running instance of an image)
docker build → Image (built from Dockerfile)
docker pull → Image (downloaded from Registry)
docker push → Image (uploaded to Registry)
docker volume → Volume (persistent data)
docker network → Network (container communication)

安装路径

操作系统	方法	备注
macOS	Docker Desktop	包含 GUI、CLI、Compose、K8s
Windows	Docker Desktop + WSL2	推荐使用 WSL2 后端
Linux	apt/yum install docker-ce	无 GUI；将用户添加到 docker 组
CI/服务器	仅 Docker Engine	占用空间小

主要 CLI 命令组

docker container   → create, run, start, stop, rm, ls, inspect, logs, exec
docker image       → build, pull, push, tag, ls, rm, prune, inspect
docker volume      → create, ls, rm, prune, inspect
docker network     → create, ls, rm, inspect, connect, disconnect
docker system      → df, prune, info, events

工作流 — 推荐学习路径

步骤 1：理解概念：阅读核心概念（Image/Container/Registry/Engine） 步骤 2：安装验证：运行 docker run hello-world 确认安装成功 步骤 3：第一个容器：运行 docker run -d -p 8080:80 nginx:alpine 进行体验 步骤 4：进阶学习：掌握 docker build（编写 Dockerfile）→ docker run（管理容器） 步骤 5：进入生态：按需探索 docker-dockerfile/docker-build/docker-compose

注意事项 — 常见问题

• 混淆 Image 与 Container：每次运行 docker run 都会创建一个新容器。→ 解决方法：使用 docker start <name> 重启现有容器；使用 docker ps -a 查看已停止的容器。
• Root 权限：Linux 需要使用 sudo，除非用户已添加到 docker 组（安全风险：docker 组拥有 root 访问权限）。→ 解决方法：运行 sudo usermod -aG docker $USER && newgrp docker，或使用 rootless Docker。
• 磁盘膨胀：旧 Image、卷和缓存会迅速累积。→ 解决方法：每月运行 docker system prune -a；先使用 docker system df 检查。
• 端口冲突：-p 8080:80 表示主机端口 8080 → 容器端口 80。如果主机端口已被占用，请更改主机端口。→ 解决方法：运行 lsof -i :8080 查找占用该端口的进程，然后使用其他端口。
• 数据丢失：没有卷时，容器数据是临时的。→ 解决方法：始终对有状态数据使用 -v volume_name:/data；切勿依赖容器文件系统。

边界 — 能力边界（适用与不适用场景）

分类	场景	说明
✅ 能做	Docker 概念教学（Image/Container/Registry/Engine）	从零讲解核心概念
✅ 能做	安装指导（macOS/Linux/Windows）	提供各平台的安装步骤
✅ 能做	第一个容器实操	docker run hello-world + nginx 示例
⚠️ 需条件	深入理解容器原理	建议结合 Linux namespace/cgroups 文档学习
⚠️ 需条件	Docker Compose 多容器	掌握基础概念后，学习 docker-compose 技能
❌ 超范围	编写 Dockerfile	使用 docker-dockerfile
❌ 超范围	构建/推送镜像	使用 docker-build
❌ 超范围	生产部署/Swarm/K8s	使用 docker-production

何时不使用此技能

❌ 跳过	✅ 改用
需要编写 Dockerfile	docker-build
需要管理容器	docker-run
需要多容器应用	docker-compose
已了解 Docker 基础	直接学习特定技能

Security & Stability

• All examples are educational. Use official images and verified publishers in production.
• Docker group membership on Linux is equivalent to root access.
• No executable scripts bundled. This skill teaches concepts and basic operations.

📚 官方文档参考

文档	地址
Docker 概述	https://docs.docker.com/get-started/docker-overview/
Docker 概念	https://docs.docker.com/get-started/docker-concepts/the-basics/what-is-a-container/
安装 Docker	https://docs.docker.com/get-started/get-docker/
Docker 引擎	https://docs.docker.com/engine/
Docker 入门 workshop	https://docs.docker.com/get-started/workshop/
Docker CLI 参考	https://docs.docker.com/reference/cli/docker/

🧭 Docker Skills Journey

📍 You are here: docker-basics — Step 1: Docker 概念与基础

basics → build → run → networking/storage → compose → security/cicd → production/troubleshooting → ai-ml

→ Next: docker-build — Write Dockerfiles and build optimized images

FAQ

Q1: 如何快速上手此技能？ A: 参考上方的快速开始章节，按步骤操作即可。

Q2: 遇到版本不兼容问题怎么办？ A: 检查依赖版本，使用 lock 文件锁定，参考常见陷阱章节。

Q3: 如何在生产环境使用？ A: 参考最佳实践章节，确保配置正确，做好监控和日志。

Q4: 性能如何优化？ A: 参考性能优化相关文档，使用缓存、索引等手段。

Q5: 如何贡献或反馈问题？ A: 在 GitHub 仓库提交 Issue 或 Pull Request。

Q6: 是否支持中文？ A: 支持中文文档和中文注释，详见国内适配章节。